有源晶振在信号源中的核心作用及其周围电路设计的重要性

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在构建电子设备及通信系统设备的过程中，有源晶振作为信号源的核心，其周围电路的结构和设计对于系统能否充分发挥功能起着至关重要的作用。特别是在数字电路基板上，有源晶振需要以最高速度工作，因此周围电路设计时必须高度重视噪音问题。

如何设计有源晶振周围电路以降低噪音？

噪音主要来自三个方面：

1. 电源线噪音
2. 输出线路噪音
3. 有源晶振内部噪音

针对这些噪音源，我们可以采取以下降低噪音的对策：

1. 设置稳定的电源线与接地线
2. 对电源噪音进行过滤
3. 在基板上配置稳定的输出线路

具体建议方法如下：

1. 1. 稳定的电源线与接地线 稳定的电源线与接地线应具有极小的阻抗，并在任何点上的电平相同。接地线作为电路的标准电平，需要保持稳定。电路设计应确保表面积大且无宽度变窄之处。在多层板中，电源线与接地线应分别采用独立的布线层，并在连接部分增大接触面积，以保持高频带中的较小阻抗。
2. 电源线滤波 在电源线及接地线中设置滤波器，以防有源晶振的噪音流入电源线或接地线，或防止其他电路噪音通过电源线流入有源晶振。旁路电容器常用于去除噪音，它可以降低交流电源的阻抗，使电路稳定工作，并吸收电源线中的噪音。选择适宜常数的旁路电容器可以解决大多数噪音问题。电容器容量应在0.01至0.1μF之间，并尽可能靠近有源晶振电源安装，以减少寄生电感。
3. 稳定的输出线路 稳定的输出线路应能准确传输有源晶振输出的波形，并尽可能减少噪音释放。输出线路设计应去除不必要的信号，如过冲、下冲或反射波，并降低输出线路作为天线释放噪音的效率。连接串联电阻、终端电阻、滤波器或进行阻抗匹配都是减少输出线路噪音的有效方法。

最后，介绍两项减少噪音释放的重要方法：

1. 缩短输出线路：输出线路是电路中最容易释放噪音的部分。设计时应优先考虑输出线路部分，采用长度最短、无阻抗变动的最佳输出线路图案。缩短后的输出线路布线的谐振频率将变得更高，输出的信号随频率增大而衰减，从而导致释放的噪音减少。
2. 缩小电流环路：来自输出线路的噪音释放量与电流环路的大小成正比。因此，必须尽量缩短有源晶振和输入元器件的输出线路与接地线长度，并采用在输出线路背面印制接地线的方法。

综上所述，有源晶振周围电路的适宜设计对于减少噪音至关重要。只要电路设计妥善适宜，即可避免噪音问题，从而充分发挥元器件本身所具有的性能。